[發(fā)明專利]針對晶圓晶邊的化學氣相沉積工藝腔及化學氣相沉積方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510375630.1
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN105040097B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設計）人: 范榮偉;龍吟;顧曉芳;陳宏璘
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: C30B25/14
• 分類號: C30B25/14
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 智云

技術領域

本發(fā)明涉及半導體制造領域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種針對晶圓晶邊的化學氣相沉積工藝腔及化學氣相沉積方法。

背景技術

隨著集成電路工藝的發(fā)展，晶圓半徑越來越大，半導體生產(chǎn)對薄膜厚度均勻度的控制越來越難，隨著后段工藝層數(shù)的增加，此均勻度不均的問題將被逐層累積。比如，半導體生產(chǎn)中后段經(jīng)過多層薄膜沉積后的晶圓邊緣的光阻散焦缺陷。在現(xiàn)有技術中，在半導體生產(chǎn)中并沒有較好的解決晶圓邊緣區(qū)域薄膜厚度的方法，這對半導體生產(chǎn)的金屬層數(shù)量產(chǎn)生了限制。

同時，在某些特定條件下，在半導體生產(chǎn)的前段工藝也同樣需要只針對晶圓邊緣區(qū)域沉積薄膜，以解決薄膜厚度不均等特定問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中存在上述缺陷，提供一種能夠只針對晶圓邊緣區(qū)域進行化學氣相沉積工藝的工藝機臺以及其工藝方法。

為了實現(xiàn)上述技術目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種針對晶圓晶邊的化學氣相沉積工藝腔，包括：封閉真空腔室、安裝在所述封閉真空腔室的側壁上的等離子體噴頭、用于對所述等離子體噴頭進行供電的電源、布置在所述封閉真空腔室內用于加熱晶圓的加熱板、以及布置在所述封閉真空腔室內的等離子體擋板；其中，所述等離子體擋板處于所述加熱板上方。

優(yōu)選地，在晶圓被布置在所述加熱板上的狀態(tài)下，所述等離子體擋板遮擋晶圓而僅僅暴露晶圓的晶圓邊緣。

優(yōu)選地，晶圓邊緣是距離晶圓最外側0-30mm的晶圓區(qū)域。

優(yōu)選地，晶圓邊緣尤其是距離晶圓最外側0-6mm的晶圓區(qū)域。

優(yōu)選地，所述化學氣相沉積工藝腔用于針對晶圓邊緣區(qū)域進行化學氣相沉積處理。

優(yōu)選地，所述等離子體擋板為圓弧形防護罩。

優(yōu)選地，所述等離子體擋板為多層半徑不同的等離子體防護罩疊加組成。

優(yōu)選地，所述等離子體擋板的每一層離子體防護罩被施加獨立電場或獨立磁場。

根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種針對晶圓晶邊的化學氣相沉積方法，采用了上述針對晶圓晶邊的化學氣相沉積工藝腔，其特征在于所述化學氣相沉積方法包括：使得工藝氣體通過等離子體噴頭進入所述封閉真空腔室，并且在所述等離子體擋板的部分遮擋下使得工藝氣體僅僅落在晶圓的邊緣區(qū)域中，由此進行晶圓邊緣薄膜沉積。

優(yōu)選地，所述針對晶圓晶邊的化學氣相沉積方法還包括：測試在不同電場或磁場強度下，在等離子體擋板的作用下，不同種類沉積薄膜能夠在晶圓邊緣沉積的有效距離以及不同種類沉積薄膜在晶圓邊緣的不同位置的薄膜厚度曲線；利用薄膜厚度曲線并根據(jù)晶圓邊緣需要補償?shù)暮穸惹€來設立薄膜沉積的工藝程式，進而對晶圓進行晶邊薄膜沉積。

附圖說明

結合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中：

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的針對晶圓晶邊的化學氣相沉積工藝腔。

圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的等離子體擋板的截面圖。

圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的等離子體擋板的俯視圖。

圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的等離子體擋板的原理示意圖。

需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結構的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的內容更加清楚和易懂，下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明的內容進行詳細描述。

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的針對晶圓晶邊的化學氣相沉積工藝腔。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的針對晶圓晶邊的化學氣相沉積工藝腔用于針對晶圓邊緣區(qū)域進行化學氣相沉積處理。換言之，該化學氣相沉積工藝腔可以實現(xiàn)對晶圓只在晶圓邊緣進行化學氣相沉積工藝。

其中，在具體實施例中，優(yōu)選地，晶圓邊緣指的是距離晶圓最外側0-30mm的晶圓區(qū)域，更具體地，晶圓邊緣尤其指的是距離晶圓最外側0-6mm的晶圓區(qū)域，以便有效控制晶邊薄膜厚度均勻度的問題，并保證產(chǎn)品穩(wěn)定性和良率。

更具體地，如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的針對晶圓晶邊的化學氣相沉積工藝腔包括：封閉真空腔室100、安裝在所述封閉真空腔室100的側壁上的等離子體噴頭200、用于對所述等離子體噴頭200進行供電的電源201(例如，射頻電源)、布置在所述封閉真空腔室100內用于加熱晶圓10的加熱板300、以及布置在所述封閉真空腔室100內的等離子體擋板400。